一种基于多芯少模光纤传输的信号的处理方法及装置
阅读说明：本技术 一种基于多芯少模光纤传输的信号的处理方法及装置 (Signal processing method and device based on multi-core few-mode optical fiber transmission ) 是由 忻向军 田凤 张琦 刘博� 王瑞春 胡鹏 沈磊 侯鹤鹏 王拥军 田清华 于 2020-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明实施例提供了一种基于多芯少模光纤传输的信号的处理方法及装置,应用于信号接收端,上述方法包括：获得待处理信号,并确定所述待处理信号在星座图中的映射信号点；并确定星座图中各预设信号点与映射信号点间的距离中最小距离对应的预设信号点,作为补偿信号点；基于第一位置调整系数以及第二位置调整系数调整映射信号点的位置,直至调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离在预设误差范围内,其中,上述第二位置调整系数小于第一位置调整系数。应用本实施例提供的方案对经过多芯少模光纤传输的信号进行处理时,能够使得信号接收端接收到的信号进行补偿,以使得补偿后的信号趋近于信号发送端发送的信号。(The embodiment of the invention provides a method and a device for processing signals based on multi-core few-mode optical fiber transmission, which are applied to a signal receiving end, wherein the method comprises the following steps: obtaining a signal to be processed, and determining a mapping signal point of the signal to be processed in a constellation diagram; determining a preset signal point corresponding to the minimum distance in the distances between each preset signal point and the mapping signal points in the constellation map as a compensation signal point; and adjusting the position of the mapping signal point based on the first position adjustment coefficient and the second position adjustment coefficient until the distance between the mapping signal point after the position is adjusted and the compensation signal point is within a preset error range, wherein the second position adjustment coefficient is smaller than the first position adjustment coefficient. When the scheme provided by the embodiment is applied to process the signal transmitted by the multi-core few-mode optical fiber, the signal received by the signal receiving end can be compensated, so that the compensated signal approaches the signal transmitted by the signal transmitting end.)
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种基于多芯少模光纤传输的信号的处理方法及装置。
背景技术
多芯少模光纤中包括多条用于传输信号的传输信道，且多芯少模光纤中的传输信道复杂多变，信号在通过多芯少模光纤传输时会受到模式耦合、芯间耦合等损伤，从而使得信号接收端接收到的信号与信号发送端发送的信号间的差异较大。
因此，需要提供一种信号处理方式，以对信号接收端接收到的信号进行补偿，使得补偿后的信号趋近于信号发送端发送的信号。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种基于多芯少模光纤传输的信号的处理方法及装置，以对信号接收端接收到的信号进行补偿，使得补偿后的信号趋近于信号发送端发送的信号。具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种基于多芯少模光纤传输的信号处理方法，应用于信号接收端，所述方法包括：
接收信号发送端发送的、且经过多芯少模光纤传输的每一路信号，作为待处理信号，并确定所述待处理信号映射在星座图中的信号点，作为映射信号点；
计算所述星座图中各个预设信号点与所述映射信号点间的距离，确定计算得到的距离中最小距离对应的预设信号点，作为补偿信号点；
当所述最小距离大于预设距离阈值时，根据所述映射信号点的位置以及所述最小距离，计算第一位置调整系数，并根据所述第一位置调整系数，调整所述映射信号点的位置，基于调整位置后的映射信号点与所述补偿信号点间的距离更新第一位置调整系数，直至调整位置后的映射信号点与所述补偿信号点间的距离小于或者等于所述预设距离阈值；
根据调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离、调整位置后的映射信号点的位置，计算第二位置调整系数，并根据所述第二位置调整系数，调整映射信号点的位置，基于调整位置后的映射信号点与所述补偿信号点间的距离更新第二位置调整系数，直至调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离在预设误差范围内，将补偿信号作为对所述待处理信号进行补偿后的信号，其中，所述第二位置调整系数小于所述第一位置调整系数，所述补偿信号映射在星座图中的信号点为调整位置后的映射信号点。
第二方面，本发明实施例提供了一种基于多芯少模光纤传输的信号的处理装置，应用于信号接收端，所述装置包括：
映射信号点确定模块，用于接收信号发送端发送的、且经过多芯少模光纤传输的每一路信号，作为待处理信号，并确定所述待处理信号映射在星座图中的信号点，作为映射信号点；
补偿信号点确定模块，用于计算所述星座图中各个预设信号点与所述映射信号点间的距离，确定计算得到的距离中最小距离对应的预设信号点，作为补偿信号点；
第一位置调整模块，用于当所述最小距离大于预设距离阈值时，根据所述映射信号点的位置以及所述最小距离，计算第一位置调整系数，并根据所述第一位置调整系数，调整所述映射信号点的位置，基于调整位置后的映射信号点与所述补偿信号点间的距离更新第一位置调整系数，直至调整后的映射信号点与所述补偿信号点间的距离小于或者等于所述预设距离阈值；
第二位置调整模块，用于根据调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离、调整位置后的映射信号点的位置，计算第二位置调整系数，并根据所述第二位置调整系数，调整映射信号点的位置，基于调整位置后的映射信号点与所述补偿信号点间的距离更新第二位置调整系数，直至调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离在预设误差范围内，将补偿信号作为对所述待处理信号进行补偿后的信号，其中，所述第二位置调整系数小于所述第一位置调整系数，所述补偿信号映射在星座图中的信号点为调整位置后的映射信号点。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面所述的方法步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的方法步骤。
由以上可见，应用本发明实施例提供的方案在对基于多芯少模光纤传输的信号进行处理时，由于信号接收端将接收到的待处理信号映射到星座图上的映射信号点，并基于映射信号点与预设信号点对映射信号点的位置进行调整，从而获得对待处理信号进行补偿后的信号。又由于星座图上映射信号点用于表示信号接收端所接收到的信号的信息，星座图上预设信号点用于表示信号发送端发送的信号的信息，因此，基于映射信号点与预设信号点对映射信号点的位置进行调整，能够使得调整位置后的映射信号点能够表示对待处理信号进行补偿后的信号，以使得信号接收端能够对接收到的信号进行补偿，并使得补偿后的信号趋近于信号发送端发送的信号。
另外，当映射信号点与补偿信号点间的距离大于预设距离阈值时，先基于第一位置调整系数调整映射信号点的位置，直至映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值时，再基于第二位置调整系数调整映射信号点的位置。由于第二位置调整系数小于第一位置调整系数，也就是上述第一位置调整系数相对较大，第二位置调整系数相对较小，基于相对较大的位置调整系数调整映射信号点的位置时，能够快速使得调整后的映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值，从而提高了信号接收端信号处理的效率。
最后，在映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值时，基于第二位置调整系数调整映射信号点的位置。由于第二位置调整系数相对较小，因此，基于相对较小的位置调整系数调整映射信号点的位置时，能够使得调整后的映射信号点的位置较为准确，从而提高了信号接收端信号处理的准确性。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于多芯少模光纤传输的信号的处理方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种多芯少模光纤传输系统的结构框图；
图3为本发明实施例提供的一种七芯三模光纤传输模型的结构框图；
图4为本发明实施例提供的一种信号接收端的结构框图；
图5为本发明实施例提供的一种星座图的示意图；
图6为本发明实施例提供的一种基于多芯少模光纤传输的信号的处理结果的仿真图；
图7为本发明实施例提供的一种基于多芯少模光纤传输的信号的处理装置的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，图1为本发明实施例提供的一种基于多芯少模光纤传输的信号的处理方法的流程示意图，应用于信号接收端，上述方法包括S101-S104。
S101：接收信号发送端发送的、且经过多芯少模光纤传输的每一路信号，作为待处理信号，并确定待处理信号映射在星座图中的信号点，作为映射信号点。
具体的，多芯少模光纤中包括多条用于传输信号的信道。例如：假设多芯少模光纤为七芯三模光纤，在七芯三模光纤中包括7*3＝21条信道。
假设上述多芯少模光纤为七芯三模光纤，信号发送端在发送信号时，信号发送端可以产生三路信号。具体的，每路信号的产生方式可以为：随机产生数值为0到150000个序列，分为三组进行16QAM(16 Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制)进行调制，信号速率为10Gbit/s,加载到LP01、LP11a和LP11b三种模式上。信号发送端可以将所产生的三路信号分别送入七芯光纤中进行传输。
信号在经过多芯少模光纤传输时，主要经历包括模式色散、模式耦合以及芯间耦合的损伤。根据多芯少模光纤的不同损伤特性，可以设定预设
上述星座图为数字通信领域中的星座图，星座图用于直观表示信号以及信号之间的关系。星座图上每一信号点的位置可以表示该信号点对应信号的相位、振幅等。
信号接收端在获得待处理信号后，可以采用预设的映射方法，将待处理信号映射为星座图中的信号点，作为映射信号点。
具体的，上述预设的映射方法可以为：信号接收端记录了信号与信号映射在星座图上的信号点之间的映射关系，信号接收端在获得待处理信号后，可以基于上述映射关系，将待处理信号映射为星座图中的信号点。
S102：计算星座图中各个预设信号点与映射信号点间的距离，确定计算得到的距离中最小距离对应的预设信号点，作为补偿信号点。
由于上述星座图中各个预设信号点与信号发送端的信号调制方式相关。因此，星座图上各个预设信号点的位置能够反映信号发送端所发送的信号的信息。
上述映射信号点与信号接收端所接收到的信号相对应，若信号发送端发送的信号经过一个理想的传输介质后，信号接收端接收到的各个信号映射在星座图上的各个信号点与各个预设信号点重合。然而，由于信号经过上述多芯少模光纤传输时，信号会产生信号损失，从而使得信号接收端接收到的信号映射在星座图上的信号点不与预设信号点重合。
因此，星座图中映射信号点与预设信号点之间的距离能够反映映射信号点所对应的信号与预设信号点所对应的信号之间的关系。例如：当映射信号点与预设信号点之间的距离最小时，可以认为映射信号点所对应的信号是该预设信号点对应的信号经过光纤传输后的信号。
基于上述分析可知，由于补偿信号点与映射信号点间的距离最小，因此，可以认为上述映射信号点所对应的信号是该补偿信号点对应的信号经过光纤传输后的信号。
具体的，可以根据各个预设信号点的位置坐标以及映射信号点的位置坐标，计算各个预设信号点与映射信号点间的距离，并在所计算的距离中选择最小距离对应的预设信号点作为补偿信号点。
S103：当最小距离大于预设距离阈值时，根据映射信号点的位置以及最小距离，计算第一位置调整系数，并根据第一位置调整系数，调整映射信号点的位置，基于调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离更新第一位置调整系数，直至调整后的映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值。
上述预设距离阈值可以由技术人员依据经验设定的。例如：上述预设距离阈值可以为0.3、0.7个单位长度等。
具体的，在计算第一位置调整系数时，可以根据映射信号点的位置以及最小距离，采用预设算法，计算第一位置调整系数。然后可以根据上述第一位置调整系数以及映射信号点的位置，调整上述映射信号点的位置。
上述预设算法可以包括SCA(Square Contour Algorithm，方形轮廓线算法)等。由于采用SCA计算出的第一位置调整系数相对较大，因此，基于上述第一位置调整系数调整映射信号点的位置时，能够快速使得映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值。
调整上述映射信号点的位置的过程是一个迭代调整的过程。
具体的，在第一次调整映射信号点的位置时，根据所计算的第一位置调整系数调整映射信号点的位置，若调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离大于预设距离阈值时，继续第二次调整映射信号点的位置过程；若调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值时，可以结束此次调整映射信号点的位置过程，执行S104。
在第二次调整映射信号点的位置时，根据第一次调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离、以及第一次调整位置后的映射信号点的位置，更新第一位置调整系数，并根据更新后的第一位置调整系数调整当前映射信号点的位置，若调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离大于预设距离阈值，继续第三次调整映射信号点的位置过程；若调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值时，可以结束此次调整映射信号点的位置调整过程，执行S104。
之后每一次调整映射信号点的位置都按照上述方法进行调整，直至调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值时，可以结束此次调整映射信号点的位置调整过程，执行S104。
例如：假设映射信号点的位置为A1、补偿信号点的位置为B。
第一次调整映射信号点的位置时，根据|A1-B|以及A1，计算第一位置调整系数Q1，根据Q1，调整映射信号点的位置A1，假设第一次调整位置后的映射信号点的位置为A2。若|2-B|小于或者等于预设距离阈值，则执行S104；若|2-B|大于预设距离阈值，则继续第二次调整映射信号点的位置。
第二次调整映射信号点的位置时，根据|A2-B|以及映射信号点的位置A2，计算第一位置调整系数Q2，根据Q2，调整映射信号点的位置A2，假设第二次调整位置后的映射信号点的位置为A3。若|3-B|小于或者等于预设距离阈值，则执行S104；若|3-B|大于预设距离阈值，则继续第三次调整映射信号点的位置。
之后每一次按照上述方法调整映射信号点的位置，直至调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值时，可以结束此次调整映射信号点的位置调整过程，执行S104。
S104：根据调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离、调整位置后的映射信号点的位置，计算第二位置调整系数，并根据第二位置调整系数，调整映射信号点的位置，基于调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离更新第二位置调整系数，直至调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离在预设误差范围内，将补偿信号作为对待处理信号进行补偿后的信号。
上述补偿信号映射在星座图中的信号点为调整位置后的映射信号点。
上述第二位置调整系数小于第一位置调整系数。
综合上述S103和S104来看，调整映射信号点的位置分两次进行调整，且第二次位置调整是在第一次位置调整的基础进行调整的，也就是第一次位置调整是第二次位置调整的调整基础，为此第一次位置调整可以是较为粗略的调整，第二次位置调整可以是较为精细的调整，以得到准确的映射信号点的位置。这样在第一次位置调整的过程中，第一位置调整系数可以相对较大一些，使得每次基于第一位置调整系数调整的步长较大，从而能够快速的定位到预设信号点的大致位置。而第二次位置调整的过程中，第二位置调整系数可以相对较小一些，使得每次基于第二位置调整系数调整的步长较小，从而保证在预设信号点附近精确地确定调整位置后的映射信号点的位置，因此，第二位置调整系数小于第一位置调整系数。
由于星座图上的映射信号点与预设信号点间的距离能够反映映射信号点所对应的信号与预设信号点所对应的信号间的关系，又由于上述映射信号点所对应的信号可以认为是补偿信号点所对应的信号经过多芯少模光纤传输后损伤的信号。因此当映射信号点与补偿信号点间的距离大于预设距离阈值时，表示上述映射信号点所对应的信号为：补偿信号点所对应的信号经过多芯少模光纤传输后损伤程度相对较大的信号，当映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值时，表示上述映射信号点所对应的信号为：补偿信号点所对应的信号经过多芯少模光纤传输后损伤程度相对较小的信号。
在上述S103中，当映射信号点与补偿信号点间的距离大于预设距离阈值时，是基于第一位置调整系数不断调整映射信号点的位置的，直至调整后的映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值。由于第一位置调整系数大于第二位置调整系数，也就是上述第一位置调整系数相对较大，第二位置调整系数相对较小，基于相对较大的位置调整系数调整映射信号点的位置时，能够快速使得调整后的映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值，从而提高了信号接收端信号补偿的速率。
上述预设误差范围可以由技术人员根据经验进行设定。
具体的，在计算第二位置调整系数时，可以根据调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离、调整位置后的映射信号点的位置以，采用预设算法，计算第二位置调整系数。然后可以根据上述第二位置调整系数以及上述映射信号点的位置，调整上述映射信号点的位置。
上述预设算法可以为CMA(Constant Modulus Algorithm，恒模算法)等。由于采用CMA计算出的第二位置调整系数相对较小，因此，基于上述第二位置调整系数调整映射信号点的位置时，能够使得调整后的映射信号点较为准确。
例如：假设映射信号点的位置为C1、补偿信号点的位置为B。
第一次调整映射信号点的位置时，根据|C1-B|以及C1，计算第二位置调整系数P1，根据P1，调整映射信号点的位置C1，假设第一次调整位置后的映射信号点的位置为C2。若|2-B|在预设误差范围内时，则结束调整流程。若|2-B|不在预设误差范围内时，则继续第二次调整映射信号点的位置。
第二次调整映射信号点的位置时，根据|C2-B|以及映射信号点的位置C2，计算第二位置调整系数P2，根据P2，调整映射信号点的位置C2，假设第二次调整位置后的映射信号点的位置为C3。若|3-B|在预设误差范围内时，则结束调整流程；若|3-B|不在预设误差范围内时，则继续第三次调整映射信号点的位置。
之后每一次按照上述方法调整映射信号点的位置，直至调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离在预设误差范围内，可以结束调整流程。
由以上可见，应用本实施例提供的方案在对基于多芯少模光纤传输的信号进行处理时，由于信号接收端将接收到的待处理信号映射到星座图上的映射信号点，并基于映射信号点与预设信号点对映射信号点的位置进行调整，从而获得对待处理信号进行补偿后的信号。又由于星座图上映射信号点用于表示信号接收端所接收到的信号的信息，星座图上预设信号点用于表示信号发送端发送的信号的信息，因此，基于映射信号点与预设信号点对映射信号点的位置进行调整，能够使得调整位置后的映射信号点能够表示对待处理信号进行补偿后的信号，以使得信号接收端能够对接收到的信号进行补偿，并使得补偿后的信号趋近于信号发送端发送的信号。
另外，当映射信号点与补偿信号点间的距离大于预设距离阈值时，先基于第一位置调整系数调整映射信号点的位置，直至映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值时，再基于第二位置调整系数调整映射信号点的位置。由于第二位置调整系数小于第一位置调整系数，也就是上述第一位置调整系数相对较大，第二位置调整系数相对较小，基于相对较大的位置调整系数调整映射信号点的位置时，能够快速使得调整后的映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值，从而提高了信号接收端信号处理的效率。
另外，在映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值时，基于第二位置调整系数调整映射信号点的位置。由于第二位置调整系数相对较小，因此，基于相对较小的位置调整系数调整映射信号点的位置时，能够使得调整后的映射信号点的位置较为准确，从而提高了信号接收端信号处理的准确性。
本发明的一个实施例中，在上述最小距离小于或者等于预设距离阈值时，上述方法还可以包括以下步骤S105-S106。
S105：判断最小距离是否在预设误差范围内；若为否，执行S106。
当上述最小距离在预设误差范围内，表示当前映射信号点所对应的信号为：补偿信号点所对应的信号经过多芯少模光纤传输后损伤程度非常小的信号。因此，当最小距离在预设误差范围内时，不需要对映射信号点所对应的信号进行补偿，也就是不需要进行后续调整映射信号点的位置过程。
S106：根据映射信号点的位置以及最小距离，计算第二位置调整系数；根据第二位置调整系数，调整映射信号点的位置，根据调整后的映射信号点的位置与补偿信号点的位置间的距离，更新第二位置调整系数，直至调整后的映射信号点的位置与补偿信号点的位置间的距离在预设误差范围内，将补偿信号作为对所述待处理信号进行补偿后的信号。
由于上述第二位置调整系数小于第一位置调整系数，因此第二位置调整系数相对较小。
具体的，在计算第二位置调整系数时，可以根据映射信号点的位置以及最小距离，采用预设算法，计算第二位置调整系数。然后可以根据上述第二位置调整系数以及上述映射信号点的位置，调整上述映射信号点的位置。
上述预设算法可以为CMA等。由于采用CMA计算出的第二位置调整系数相对较小，因此，基于上述第二位置调整系数调整映射信号点的位置时，能够使得调整后的映射信号点较为准确。
例如：假设映射信号点的位置为D1、补偿信号点的位置为B。
第一次调整映射信号点的位置时，根据|D1-B|以及D1，计算第二位置调整系数O1，根据O1，调整映射信号点的位置D1，假设第一次调整位置后的映射信号点的位置为D2。若|2-B|在预设误差范围内时，则结束调整流程。若|2-B|不在预设误差范围内时，则继续第二次调整映射信号点的位置。
第二次调整映射信号点的位置时，根据|D2-B|以及映射信号点的位置D2，计算第二位置调整系数O2，根据O2，调整映射信号点的位置D2，假设第二次调整位置后的映射信号点的位置为D3。若|3-B|在预设误差范围内时，则结束调整流程；若|3-B|不在预设误差范围内时，则继续第三次调整映射信号点的位置。
之后每一次按照上述方法调整映射信号点的位置，直至调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离在预设误差范围内，可以结束调整流程。
这样，在映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值时，基于第二位置调整系数调整映射信号点的位置。由于第二位置调整系数相对较小，因此，基于相对较小的位置调整系数调整映射信号点的位置时，能够使得调整后的映射信号点的位置较为准确，从而提高了信号接收端信号补偿的准确性。
本发明的一个实施例中，可以按照以下表达式计算上述第一位置调整系数fij(k+1)：
其中，i表示多芯少模光纤中的纤芯的序号，j表示多芯少模光纤中每一纤芯的模式的序号，k表示迭代次数，fij(k)表示第k次迭代时第i个纤芯中第j个模式中信号的第一位置调整系数，fij(k+1)表示第k+1次迭代时第i个纤芯中第j个模式中信号的第一位置调整系数，表示第k次迭代时第j路待处理信号的共轭值，μ表示收敛因子，ejSCA(k)为误差函数。
本发明的一个实施例中，可以按照以下表达式表示误差函数ejsCA(k)：
其中，H表示预设系数，yRj(k)表示第k次迭代后的第j路处理后信号的实部，yIj(k)表示第k次迭代后的第j路处理后信号的虚部，RjSCA表示零误差模值，Aj表示第j路处理后信号的实部比例判决因子，Bj表示第j路处理后信号的虚部比例判决因子，sqrt(-1)表示虚数i。
另外，还可以根据映射信号点与预设信号点计算误差函数。具体的，可以根据映射信号点与预设信号点之间的距离、映射信号点的位置确定误差函数。
本发明的一个实施例中，可以按照以下表达式表示零误差模值RjSCA：
其中，aRj(k)表示第k次迭代时的第j路待处理信号的实部，aIj(k)表示第k次迭代时的第j路待处理信号的虚部，Qj表示第j路待处理信号的比例判决因子，E{}为计算绝对值的函数，其中，E{Qj}表示计算Qj的绝对值，E{(|aRj(k)+aIj(k)|+|aRj(k)-aIj(K)|)2Qj}表示计算(|aRj(k)+aIj(k)|+|aRj(k)-aIj(K)|)2Qj的绝对值。
另外，还可以根据映射信号点确定上述零误差模值。具体的，可以根据映射信号点的位置确定零误差模值。
本发明的一个实施例中，可以按照以下表达式表示Qj：
上述sgn()表示阶跃函数，当括号内的值小于0时，上述阶跃函数的值为-1，当括号内的值等于0时，上述阶跃函数的值为0，当括号内的值大于0时，上述阶跃函数的值为1。
另外，还可以根据映射信号点确定上述Qj。具体的，可以根据映射信号点的位置确定Qj。
本发明的一个实施例中，可以按照以下表达式表示Aj：
另外，还可以根据映射信号点确定上述Aj。具体的，可以根据映射信号点的位置确定Aj。
本发明的一个实施例中，可以按照以下表达式表示Bj:
另外，还可以根据映射信号点确定上述Bj。具体的，可以根据映射信号点的位置确定Bj。
本发明的一个实施例中，可以按照以下方式实现上述S103中根据第一位置调整系数，调整映射信号点的位置。
计算第一位置调整系数与映射信号点的位置之间的乘积，基于所计算的乘积调整映射信号点的位置。
具体的，由于上述第一位置调整系数与映射信号点的位置之间的乘积为调整位置后的映射信号点的位置，因此可以基于上述乘积调整映射信号点的位置。
本发明的一个实施例中，可以按照以下表达式计算上述第二位置调整系数：
h(k+1)＝h(k)+μe(k)conj(y(k))
其中，k表示迭代次数，y(k)表示第k次迭代后的信号，μ表示收敛因子，e(n)表示时域误差函数，h(k)表示第k次迭代时信号的第二位置调整系数，h(k+1)表示第k+1次迭代时信号的第二位置调整系数，conj()为计算信号共轭值的函数，conj(y(k))为计算y(k)的共轭值的函数。
本发明的一个实施例中，可以按照以下表达式表示时域误差函数e(k)：
e(k)＝[R2-|z(k)|2]*z(k)
其中，z(k)表示第k次迭代后的处理后信号，R2表示模值。
另外，还可以根据映射信号点与预设信号点计算时域误差函数。具体的，可以根据映射信号点与预设信号点之间的距离、映射信号点的位置确定时域误差函数。
本发明的一个实施例中，可以按照以下表达式表示模值R2：
其中，x(k)表示第k次迭代时的待处理信号。
另外，还可以根据映射信号点确定上述R2。具体的，可以根据映射信号点的位置确定R2。
本发明的一个实施例中，由于信号是基于多芯少模光纤传输的，因此，本发明实施例可以应用在多芯少模光纤传输系统中。
具体的，上述多芯少模光纤传输系统包括：光发射模块、多芯少模光纤信道链路模块、光接收模块。
以多芯少模光纤为七芯三模光纤为例，参见图2，图2为本发明实施例提供的一种多芯少模光纤传输系统的结构框图。其中，图2中包括光发送机、七芯三模光纤以及光接收机。
具体的，光发送机，用于产生三路光信号，包括LP01、LP11a、LP11b,并将上述三路光信号分别送入不同的七芯三模光纤中进行传输。
七芯三模光纤，用于传输光信号，包括21*21信道链路。信号在上述七芯三模光纤中受到模式色散、模式耦合以及芯间耦合等损伤。
光接收机，用于接收光信号，并对接收到的光信号进行信号补偿。具体的，光接收机可以通过频域色散均衡器对每一路接收信号进行色散均衡。
由于光纤在传输过程中受到的芯间耦合损伤相对较小，而受到模式耦合、模间色散相比非常小。因此考虑到光接收机进行信号补偿的复杂度，可以避免光接收机芯间耦合的补偿均衡。因此，可以在光接收机侧通过7个3*3MIMO来补偿传输过程中的模式耦合和模间色散。
多芯少模光纤系统在信号空间维度上对信息服用的空分复用技术，能够大幅度提升光纤通信系统容量，且能够在各种应用场景如接入、移动前传、长途、数据中屯等场景中展现出大容量、高灵活度的特点。
本发明的一个实施例中，在上述图2所示的七芯三模光纤传输系统中，由于信号在七芯三模光纤内会受到模式色散、模式耦合以及芯间耦合的损伤，可以按照以下表达式计算信号经过七芯三模光纤传输后的信号H(w)：
其中，n表示损伤类型的序号，N表示损伤类型的总数量，Hn(w)表示传输矩阵的频域表达式，H(w)表示经过七芯三模光纤传输后的信号。
Hn(w)＝An(w)*Cn(w)*Cmcfn(w)
其中，An(w)表示模式色散损伤矩阵，Cn(w)表示模式耦合的串扰矩阵，Cmcfn(w)表示芯间耦合的串扰矩阵。
其中，dt＝Dt*[1.1,1.05,1,0.95,0.9],Dt为多芯少模光纤的平均模式色散值，i为虚数单位。
其中，Cn(w)的表达式为：
其中，δk表示光纤偏移量，在0到之间随机生成，θk表示扭转角度，在0到0.2之间随机生成。
Cmcfn(w)表达式为：
Cji,k表示第i个纤芯中第j个模式的芯间耦合的串扰系数。例如：C12,k表示第2个纤芯中第1个模式的芯间耦合的串扰系数。C73,k表示第3个纤芯中第7个模式的芯间耦合的串扰系数。
具体的，在采用上述表达式计算信号经过多芯少模光纤传输后的信号表达式时，可以根据多芯少模光纤不同的损伤特性将步长分为三类，参见图3，图3为本发明实施例提供的一种七芯三模光纤传输模型的结构框图。图3中包括光发送机、七芯三模光纤以及光接收机，在七芯三模光纤上，包括不同类型的步长：l1、l2、l3，每一不同类型的步长用于计算对应的信号损伤。
其中，l1这一步长用于计算模式色散类型的损伤，每经过这一步长，在频域求解色散对信号的作用。l1可以设置为1km。
l2这一步长用于计算芯间串扰类型的损伤，每经过这一步长，计算芯间串扰的步长。l2可以设置为100m。
l3这一步长用于计算模式耦合和差分群时延的损伤。l3可以设置为10m。
具体的，光接收机在进行信号补偿时，可以采用信号接收端内MIMO均衡器对信号进行处理。
参见图4，图4为本发明实施例提供的一种信号接收端的结构框图。图4中包括位置系数计算模块，联合判决器。
其中，位置系数计算模块，用于获得信号发送端发送的、经过多芯少模光纤传输的信号，并计算所接收的信号与预设信号之间的偏差，并将所计算的偏差输入至联合判决器。
联合判决器，用于判断上述偏差是否小于预设距离阈值，根据判断结果确定位置系数计算模块所采用的位置系数计算算法，并向上述位置系数计算模块传输所确定的位置系数计算算法。在图4中，上述位置系数计算算法包括：SCA算法和CMA算法。
具体的，当所获得的偏差大于预设距离阈值，确定位置系数计算模块采用SCA算法，当所获得的偏差小于或者等于预设距离阈值，确定位置系数计算模块采用CMA算法。
位置系数计算模块，还用于采用位置系数计算算法计算信号点的位置，并将计算的位置传输至联合判断器。
联合判断器，还用于基于上述位置系数计算模块所计算的位置对信号的位置进行调整，并输出调整位置后的信号。
参见图5，图5为本发明实施例提供的一种星座图的示意图。
在图5中包括16个大圆和一个黑色的小圆点，具体的，每一个大圆的圆心所在的位置为星座图上预设信号点的位置、半径为预设距离阈值。黑色的小圆点为信号接收端所接收的信号在星座图上映射的信号点，也就是上述S102中映射信号点。
由图5可以看出，黑色的小圆点与预设信号点之间的距离均大于预设距离阈值，因此，首先可以在预设信号点中确定与黑色的小圆点距离最小的预设信号点，作为补偿信号点，然后，根据映射信号点与补偿信号点间的距离、映射信号点的位置，采用SCA算法计算第一位置调整系数，当调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值时，根据调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离、调整位置后的映射信号点的位置，采用CMA算法调整映射信号点的位置，直至调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离在预设误差范围内。
参见图6，图6为本发明实施例提供的一种基于多芯少模光纤传输的信号处理结果的仿真图。图6中横坐标表示迭代次数，纵坐标表示均方误差,单位为dB,最终信号均衡的结果显示误码率均在10-3(FEC门限)以下。
与上述一种基于多芯少模光纤传输的信号的处理方法相对应，本发明实施例还提供了一种基于多芯少模光纤传输的信号的处理装置。
参见图7，图7为本发明实施例提供的一种基于多芯少模光纤传输的信号的处理装置的结构示意图，应用于信号接收端，上述装置包括701-704。
映射信号点确定模块701，用于接收信号发送端发送的、且经过多芯少模光纤传输的每一路信号，作为待处理信号，并确定所述待处理信号映射在星座图中的信号点，作为映射信号点；
补偿信号点确定模块702，用于计算所述星座图中各个预设信号点与所述映射信号点间的距离，确定计算得到的距离中最小距离对应的预设信号点，作为补偿信号点；
第一位置调整模块703，用于当所述最小距离大于预设距离阈值时，根据所述映射信号点的位置以及所述最小距离，计算第一位置调整系数，并根据所述第一位置调整系数，调整所述映射信号点的位置，基于调整位置后的映射信号点与所述补偿信号点间的距离更新第一位置调整系数，直至调整位置后的映射信号点与所述补偿信号点间的距离小于或者等于所述预设距离阈值；
第二位置调整模块704，用于根据调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离、调整位置后的映射信号点的位置，计算第二位置调整系数，并根据所述第二位置调整系数，调整映射信号点的位置，基于调整位置后的映射信号点与所述补偿信号点间的距离更新第二位置调整系数，直至调整位置后的映射信号点与补偿信号点间的距离在预设误差范围内，将补偿信号作为对所述待处理信号进行补偿后的信号，其中，所述第二位置调整系数小于所述第一位置调整系数，所述补偿信号映射在星座图中的信号点为调整位置后的映射信号点。
由以上可见，应用本发明实施例提供的方案在对基于多芯少模光纤传输的信号进行处理时，由于信号接收端将接收到的待处理信号映射到星座图上的映射信号点，并基于映射信号点与预设信号点对映射信号点的位置进行调整，从而获得对待处理信号进行补偿后的信号。又由于星座图上映射信号点用于表示信号接收端所接收到的信号的信息，星座图上预设信号点用于表示信号发送端发送的信号的信息，因此，基于映射信号点与预设信号点对映射信号点的位置进行调整，能够使得调整位置后的映射信号点能够表示对待处理信号进行补偿后的信号，以使得信号接收端能够对接收到的信号进行补偿，并使得补偿后的信号趋近于信号发送端发送的信号。
另外，当映射信号点与补偿信号点间的距离大于预设距离阈值时，先基于第一位置调整系数调整映射信号点的位置，直至映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值时，再基于第二位置调整系数调整映射信号点的位置。由于第二位置调整系数小于第一位置调整系数，也就是上述第一位置调整系数相对较大，第二位置调整系数相对较小，基于相对较大的位置调整系数调整映射信号点的位置时，能够快速使得调整后的映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值，从而提高了信号接收端信号处理的效率。
最后，在映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值时，基于第二位置调整系数调整映射信号点的位置。由于第二位置调整系数相对较小，因此，基于相对较小的位置调整系数调整映射信号点的位置时，能够使得调整后的映射信号点的位置较为准确，从而提高了信号接收端信号处理的准确性。
本发明的一个实施例中，当所述最小距离小于或者等于预设距离阈值时，所述装置还包括：
距离判断模块，用于判断所述最小距离是否在预设误差范围内；若为否，触发第三位置调整模块；
所述第三位置调整模块，用于根据所述映射信号点的位置以及所述最小距离，计算第二位置调整系数；根据所述第二位置调整系数，调整所述映射信号点的位置，根据调整后的映射信号点的位置与所述补偿信号点的位置间的距离，更新第二位置调整系数，直至调整后的映射信号点的位置与所述补偿信号点的位置间的距离在预设误差范围内，将所述补偿信号作为对所述待处理信号进行补偿后的信号。
这样，在映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值时，基于第二位置调整系数调整映射信号点的位置。由于第二位置调整系数相对较小，因此，基于相对较小的位置调整系数调整映射信号点的位置时，能够使得调整后的映射信号点的位置较为准确，从而提高了信号接收端信号补偿的准确性。
本发明的一个实施例中，上述第一位置调整模块703，具体用于按照以下表达式计算第一位置调整系数fij(k+1)：
其中，i表示多芯少模光纤中的纤芯的序号，j表示多芯少模光纤中每一纤芯的模式的序号，k表示迭代次数，fij(k)表示第k次迭代时第i个纤芯中第j个模式中信号的第一位置调整系数，fij(k+1)表示第k+1次迭代时第i个纤芯中第j个模式中信号的第一位置调整系数，
本发明的一个实施例中，所述误差函数ejSCA(k)具体用于按照以下表达式表示误差函数ejSCA(k)：
其中，H表示预设系数，yRj(k)表示第k次迭代后的第j路处理后信号的实部，yIj(k)表示第k次迭代后的第j路处理后信号的虚部，RjSCA表示零误差模值，Aj表示第j路处理后信号的实部比例判决因子，Bj表示第j路处理后信号的虚部比例判决因子。
本发明的一个实施例中，所述零误差模值RjSCA具体用于按照以下表达式表示零误差模值RjScA：
其中，aRj(k)表示第k次迭代时的第j路待处理信号的实部，aIj(k)表示第k次迭代时的第j路待处理信号的虚部，E{}为计算绝对值的函数，Qj表示第j路待处理信号的比例判决因子。
本发明的一个实施例中，所述Qj具体用于按照以下表达式表示Qj：
本发明的一个实施例中，所述Aj具体用于按照以下表达式表示Aj：
本发明的一个实施例中，所述Bj具体用于按照以下表达式表示Bj：
本发明的一个实施例中，上述第一位置调整模块703，具体用于计算所述第一位置调整系数与所述映射信号点的位置之间的乘积，基于所计算的乘积调整所述映射信号点的位置。
与上述一种基于多芯少模光纤传输的信号的处理方法相对应，本发明实施例还提供了一种电子设备。
参见图8，图8为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，包括处理器801、通信接口802、存储器803和通信总线804，其中，处理器801，通信接口802，存储器803通过通信总线804完成相互间的通信，
存储器803，用于存放计算机程序；
处理器801，用于执行存储器803上所存放的程序时，实现本发明实施例提供的一种基于多芯少模光纤传输的信号的处理方法。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的一种基于多芯少模光纤传输的信号的处理方法。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行时实现本发明实施例提供的一种基于多芯少模光纤传输的信号的处理方法。
由以上可见，应用本发明实施例提供的方案在对基于多芯少模光纤传输的信号进行处理时，，由于信号接收端将接收到的待处理信号映射到星座图上的映射信号点，并基于映射信号点与预设信号点对映射信号点的位置进行调整，从而获得对待处理信号进行补偿后的信号。又由于星座图上映射信号点用于表示信号接收端所接收到的信号的信息，星座图上预设信号点用于表示信号发送端发送的信号的信息，因此，基于映射信号点与预设信号点对映射信号点的位置进行调整，能够使得调整位置后的映射信号点能够表示对待处理信号进行补偿后的信号，以使得信号接收端能够对接收到的信号进行补偿，并使得补偿后的信号趋近于信号发送端发送的信号。
另外，当映射信号点与补偿信号点间的距离大于预设距离阈值时，先基于第一位置调整系数调整映射信号点的位置，直至映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值时，再基于第二位置调整系数调整映射信号点的位置。由于第二位置调整系数小于第一位置调整系数，也就是上述第一位置调整系数相对较大，第二位置调整系数相对较小，基于相对较大的位置调整系数调整映射信号点的位置时，能够快速使得调整后的映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值，从而提高了信号接收端信号处理的效率。
最后，在映射信号点与补偿信号点间的距离小于或者等于预设距离阈值时，基于第二位置调整系数调整映射信号点的位置。由于第二位置调整系数相对较小，因此，基于相对较小的位置调整系数调整映射信号点的位置时，能够使得调整后的映射信号点的位置较为准确，从而提高了信号接收端信号处理的准确性。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、电子设备、计算机可读存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。